DE4416344C1 - Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus zwei verformten Kunststoffplatten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus zwei verformten Kunststoffplatten nach der Gattung des Hauptanspruches sowie eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens.

Aus der DE 42 23 785 C1 ist es bekannt, zwei Platten vom Stapel nacheinander zu entnehmen, ober- und unterhalb eines Distanzrahmens anzuordnen, einzuspannen, zu erwärmen und nach dem Verformen an den Rändern zu verschweißen. Diese Verfahrensweise hat eine Reihe von Nachteilen. Beim Beheizen liegen beide Platten auf Abstand übereinander, das bedeutet, daß das Beheizen jeder Platte nur von einer Seite aus erfol­ gen kann. Und zwar von der Seite aus, die der Schweißseite gegenüberliegt. Man muß also sehr lange heizen, bis die Platten auf den einander zugewandten Seiten genügend warm sind, sonst besteht die Gefahr, daß die Verschweißung mangel­ haft ist und Ausschuß entsteht. Die Taktzeit der Vorrichtung wird dadurch relativ lang. Das nacheinander erfolgende Zufüh­ ren der Platten in die Formstation, das erst nach dem Entneh­ men eines Hohlkörpers erfolgen kann, verlängert die Taktzeit zusätzlich. Eine weitere Verlängerung der Taktzeit tritt dadurch ein, daß vor dem Entnehmen eines Hohlkörpers erst alle 4 Holme des Zwischenrahmens verschoben werden müssen. Diese Erfordernis macht die Vorrichtung zudem aufwendig und störungsanfällig.

Aus dem DE-GM 73 01 715 ist es bekannt, Platten vom Stapel zu entnehmen, mit einer Transporteinrichtung in eine Heizsta­ tion und dann in eine Formstation zu überführen. Mit dieser Vorrichtung werden Platten nur einzeln verformt. Hohlkörper können nicht hergestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern so auszubilden, daß eine kurze Taktzeit unter Verwendung von weitgehend Standard-Maschinen für Plattenverformung erzielt wird. Es sollten qualitativ gute Teile insbesondere bezüg­ lich der Verschweißung der Formteilhälften entstehen. Das Verfahren sollte keine aufwendigen Veränderungen an vorhande­ nen Maschinen, insbesondere bezüglich der Formatteile, erfor­ derlich machen, also auch zur Nachrüstung geeignet sein.

Zur Lösung der Aufgabe werden die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches vorgeschlagen. Die Unteransprüche stel­ len vorteilhafte Weiterbildungen dar bzw. betreffen die Gestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens.

Verfahren und Vorrichtung sind anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsdarstellung der Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung im Bereich der Formstation

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Formstation

Fig. 4 einen vergrößerten Bereich der Spannrahmen

Fig. 5 der Bereich gemäß Fig. 4 in einer anderen Variante

Fig. 6 eine Längsdarstellung der Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens nach Abschluß des Formens eines Hohlkörpers.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus zwei Stationen 1, 2, die über eine Transporteinrichtung 3 miteinander verbunden sind. In der Station 1 - nachfolgend als Beschickungsstation bezeichnet - befindet sich ein Plat­ tenstapel 4, von dem eine an Stangen 12 geführte, von einem Zylinder 13 angetriebene Entnahmeeinrichtung 5 mit Vakuumsau­ gern 6 Platten 7 entnimmt und an die Transporteinrichtung 3 übergibt. Heizungen 8, 9 sind horizontal verschiebbar ange­ ordnet. Sie können aus einer rückwärtigen Ruheposition über bzw. unter die in der Transporteinrichtung 3 eingespannte Platte 7 gefahren werden. An der Transporteinrichtung 3 ist ein Spannrahmen 10 befestigt, ein weiterer Spannrahmen 11 sitzt auf der unteren Heizung 9. Diese untere Heizung 9 ist höhenverschiebbar ausgebildet, so daß eine Platte 7 zwischen den beiden Spannrahmen 10, 11, eingespannt und unter dieser Einspannung beheizt werden kann.

Die Station 2 - nachfolgend als Formstation bezeichnet und als solche ausgebildet - weist auf einen höhenverschiebbaren Tisch 14 mit einer Formhälfte 15, einen höhenverschiebbaren Obertisch 16 mit einer Formhälfte 17, einen festen unteren Spannrahmen 18, einen höhenverschiebbaren oberen Spannrahmen 19 sowie zwei horizontal verschiebbare Heizungen 20, 21. Mindestens zwei der Stege 28, die den oberen Spannrahmen 19 bilden, sind mit Halteeinrichtungen versehen, um eine Platte 7 während der Aufwärtsbewegung des Spannrahmens 19 mitnehmen zu können. Gemäß Fig. 4 können diese Halteeinrichtungen darin bestehen, daß an Vakuum anschließbare Bohrungen 29, 30 in den Stegen 28 angeordnet sind, die den Aufbau eines Vaku­ ums an der der Platte zugewandten Fläche der Stege 28 ermög­ licht. Hierzu sind Dichtungen 31 vorgesehen. Die Halteein­ richtungen können gemäß Fig. 5 auch aus Klinken 32 beste­ hen, die schwenkbar an den Stegen 28 befestigt sind.

An der Transporteinrichtung 3 ist im Bereich der Station 2 ein Zwischenrahmen 22 befestigt, bestehend aus zwei Längshol­ men 23 und einem eingangseitigen Querholm 24. Der zweite Querholm dieses Zwischenrahmens 22 auf der Ausgangseite ist als Querholm 25 schwenkbar am Spannrahmen 18 befestigt. Er kann über einen am Maschinengestell 27 bzw. am Spannrahmen 18 befestigten Zylinder 26 geschwenkt werden.

Die die beiden Stationen 1, 2 verbindende Transporteinrich­ tung 3 besteht aus zwei umlaufenden, in Führungen 33 geführ­ ten Transportketten 34 mit Spitzlaschen, die im Zusammenwir­ ken mit einer Gegenleiste 35 die Platten 7 halten. Diese Gegenleisten 35 sind im Bereich der Beschickungsstation 1 schwenkbar ausgebildet, so daß die abgehobene Platte 7 in Kontakt mit den Spitzlaschen der Transportketten 34 gebracht werden kann. Zur Anpassung der Maschine an unterschiedliche Plattenformate sind die beiden Führungen 33 in Querrichtung über nicht dargestellte Spindel verstellbar. Über eine Hub­ einrichtung 36 kann die gesamte Transporteinrichtung 3 ge­ schwenkt und damit im Bereich der Formstation 2 angehoben werden.

Das mit der Vorrichtung durchführbare, erfindungsgemäße Verfahren läuft wie folgt ab:
Bei abgesenkter Transporteinrichtung 3 wird in die Formstati­ on 2 eine Platte 7 von Hand oder von einer nicht dargestell­ ten Beschickungseinrichtung automatisch auf den Zwischenrah­ men 22 gelegt und durch Abwärtsfahren des oberen Spannrah­ mens 19 eingespannt. Gleichzeitig oder danach wird in der Beschickungsstation eine zweite Platte 7 automatisch vom Stapel 4 abgehoben und in die Transporteinrichtung 3 übergeben. Jetzt fahren die Heizungen 8, 9, 20, 21 in ihre vordere Lage und beheizen die beiden Platten 7 beidseitig, also auch von der zu verschweißenden Seite aus in kurzer Zeit auf Verformungs­ temperatur. Alle Heizungen fahren nach Ablauf der Heizzeit in Ausgangslage. Der Spannrahmen 19 fährt nach oben und nimmt dabei die in der Formstation 2 beheizte Platte 7 mit nach oben - durch Vakuum oder durch die Klinken 32. Sodann schwenkt die Transporteinrichtung 3 nach oben und die in der Beschickungsstation 1 beheizte Platte 7 wird in die Formsta­ tion 2 überführt, die Transporteinrichtung 3 anschließend abgesenkt. Der obere Spannrahmen 19 fährt mit der Platte 7 nach unten, so daß jetzt beide Platten 7 zwischen Spannrah­ men 18, Zwischenrahmen 22 und Spannrahmen 19 eingespannt sind. Dieser Verfahrenszustand ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Es folgt nun in bekannter Weise das Verformen der beiden Platten durch Auf- bzw. Abwärtsbewegen der beiden Formhälften 15, 17, Anlegen von Vakuum und Verschweißen der Hohlkörperhälften durch Druck an der Umlaufkante. Nach der Aufwärtsfahrt des Spannrahmens 19 wird der ausgangseitige Querholm 25 weggeschwenkt und die Transporteinrichtung 3 angehoben. Der fertige Hohlkörper 37 kann jetzt automatisch aus transportiert werden.

Es ist auch möglich, anstatt die Platte 7 in der Formstation mittels der Spannrahmen 19 mit nach oben zu nehmen, diese auf der Transporteinrichtung 3 liegen zu lassen. Sie liegt dann allerdings nur auf den zwei Längsholmen 23 und dem eingangseitigen Querholm 24 auf. Dies erfordert eine Halte­ einrichtung zum Festhalten der Platte 7, z. B. in Form von strichpunktiert in Fig. 4 angedeutete Bohrungen 46, 47 zum Anlegen von Vakuum. Der an der ausgangseitigen Seite des Zwischenrahmens 22 frei hängende Seitenrand der Platte 7 wird trotzdem leicht durchhängen, was zu Problemen führen könnte. Die Mitnahme der Platte 7 durch den Spannrahmen 19 bietet deshalb hier Vorteile.

Diese zur Durchführung des Verfahrens nötige Vorrichtung entspricht weitgehend einer Standard-Maschine mit bekannten Zusatzeinrichtungen. Hinzu kommt der Einbau eines Zwischen­ rahmens 22 und die Ausbildung des ausgangseitigen Querholmes 25 zum Wegschwenken. Zudem muß der obere Spannrahmen 19 mit einer Halteeinrichtung für die Mitnahme der obersten Platte 7 versehen werden. Der Aufwand für diese Änderungen ist relativ gering und die Vorrichtung kann nach Ausbau der entsprechenden Teile zur Verformung von nur einer Platte verwendet werden, wobei dann anstelle der oberen Formhälfte 17 ggf. ein Streckhelfer eingebaut werden kann.

Mit der dargestellten Vorrichtung ist es möglich, in der Beschickungsstation 1 das Beheizen der aufgenommenen Platte 7 auf Verformungstemperatur vorzunehmen. Sollte es - aus wel­ chen Gründen auch immer - vorteilhaft sein, in der Beschic­ kungsstation 1 nur eine Vorbeheizung der Platte 7 vorzuneh­ men, erfolgt in der Formstation 2 nach dem Einspannen beider Platten 7 das Fertigbeheizen durch die Heizungen 20, 21. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Vorbeheizung einer oder beider Platten 7 von der Plattenseite her aus intensiver vorzunehmen, die beim Verschweißen einander zugewandt sind.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers aus zwei Kunst­ stoffplatten, die erwärmt, durch Differenzdruck verformt und an einer Umfangslinie durch Anpressen verschweißt werden, mit einer Vorrichtung, bestehend aus einer Form­ station, einer daneben angeordneten Beschickungsstation, einem oberen Spannrahmen, einem Zwischenrahmen und einem unteren Spannrahmen, sowie einer, zwischen diesen Stati­ onen verlaufenden, höhenverschiebbaren Transporteinrich­ tung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Einlegen einer ersten Platte (7) in die Formstation (2) und Einspannen derselben zwischen dem oberen Spannrahmen (19) und dem Zwischenrahmen (22).
• b) Aufnehmen einer zweiten Platte (7) in der Beschic­ kungsstation (1) und Übergeben an die Transportein­ richtung (3).
• c) Beheizen beider Platten (7).
• d) Anheben des oberen Spannrahmens (19) zusammen mit der ersten Platte (7).
• e) Anheben der Transporteinrichtung (3).
• f) Transportieren der zweiten Platte (7) aus der Be­ schickungsstation (1) in die Formstation (2) und Absenken der Transporteinrichtung (3).
• g) Einspannen beider Platten (7) in der Formstation (2) zwischen unterem Spannrahmen (18), Zwischenrahmen (22) und oberem Spannrahmen (19).
• h) Verformen und Verschweißen der beiden Platten (7) zu einem Hohlkörper (37).
• i) Lösen der Einspannung des Hohlkörpers (37) und Weg­ klappen des ausgangseitigen Querholmes (25) des Zwischenrahmens (22).
• k) Anheben der Transporteinrichtung (3), Austransport des fertigen Hohlkörpers (37) und Absenken der Trans­ porteinrichtung (3).

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahme der Platte (7) durch den Spannrahmen (19) durch Vakuum erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahme der Platte (7) durch den Spannrahmen (19) form­ schlüssig erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (7) während der Mitnahme durch die Transportein­ richtung (3) durch Halteeinrichtungen an den Holmen (23, 24) gehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekenn­ zeichnet, daß erst nach dem Einspannen beider Platten (7) in der Formstation (2) eine Fertigbeheizung beider Plat­ ten (7) erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbeheizung der Platten (7) von den Seiten aus intensi­ ver erfolgt, die beim Verschweißen einander zugewandt sind.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Beschickungsstation mit einer Entnahmeeinrichtung zum Überführen von. Platten von einem Stapel zu einer Transporteinrichtung und mit Heizungen zur Erwärmung dieser übergebenen Platte, aus einer Formstati­ on mit zwei höhenverschiebbaren Formhälften, Spannrahmen zum Einspannen einer Platte und Heizungen, sowie aus einer beide Stationen verbindende, höhenverschiebbare Transporteinrichtung, gekennzeichnet durch folgende Merk­ male:

• a) Der obere Spannrahmen (19) und die Transporteinrich­ tung (3) sind mit Einrichtungen zum Mitnehmen und Festspannen einer Platte (7) versehen.
• b) An der Transporteinrichtung (3) ist im Bereich der Formstation (2) ein Zwischenrahmen (22) angeordnet, bestehend aus zwei Längsholmen (23) und einem ein­ gangseitigen Querholm (24).
• c) Der ausgangseitige Querholm (25), der die vierte Seite des Zwischenrahmens (22) bildet, ist schwenk­ bar am unteren Spannrahmen (18) angeordnet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Mitnahme der Platte (7) am Spannrah­ men (19) aus Bohrungen (29, 30) besteht, durch die Vakuum an der Unterseite von mindestens zwei gegenüberliegenden Holmen des Spannrahmens (19) anlegbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Mitnahme der Platte (7) am Spannrah­ men (19) aus schwenkbaren Klinken (32) besteht.